回眸|麦克斯韦的电磁世界

麦克斯韦最为人所知的成就是他对电磁理论的贡献，这就不得不提到另一位科学家——法拉第。在麦克斯韦出生的那一年，法拉第发现了电磁感应现象——闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流。但是，法拉第的理论依赖于机械类比和概念模型，而不是公式和方程。可以说正是因为麦克斯韦将法拉第的机...

理解王中林院士“拓展的麦克斯韦方程组”

2022年1月13日，中国科学院北京纳米能源与系统研究所召开重大科研进展新闻发布会，由研究所所长、首席科学家王中林院士面向全球公布近期取得的重磅科研成果:将麦克斯韦方程组基于静态电磁场理论推广到运动介质情形，成功拓展麦克斯韦方程组的运用范围，奠定了运动介质电动力学的理论基础。消息一经发出，引发物理学界热议，...

“转”出一番新景象——电动机的发展与历史

麦克斯韦1865年的《电磁场的动态理论》1865年,麦克斯韦发表了论文《电磁场的动态理论》,完整提出了该方程组,以数学形式总结了电场和磁场的所有已知性质,并预言电磁波的存在。后来亨利·赫兹正是通过实验验证了麦克斯韦方程组,成功产生并检测到电磁波,电磁波理论得到真正确立,这是电磁学真正成为独立学科的重要时刻。安东...

三相电动机是如何工作的?张朝阳解读汽车工程中的电动力学

张朝阳对麦克斯韦方程组进行变形,重新推导了一遍法拉第电磁感应定律,而这正是新能源汽车“心脏”三相电动机的工作原理。三相电动机是利用高压交流电驱动转子输出动力的装置。根据“电磁感应”定律,交流电在精心设计的电路中流转,将在定子腔体中感应出旋转磁场,这就是“电生磁”现象。作为永磁铁的转子会倾向于与磁场方向...

宇宙四大基本力:引力和磁力,如果遇到一起,谁的力量更大?

19世纪中叶,詹姆斯·克拉克·麦克斯韦基于法拉第的磁学实验和经验总结出了著名的麦克斯韦方程组。该方程组从理论上阐述了电场、磁场的相互作用及它们在真空中的传播。在量子力学时代,电磁力被定义为微观世界的四种基本相互作用之一,遵循量子电动力学的规律。尽管引力和磁力都是自然界的基本力,都是描述物体间的相互作用力...

盘点对电磁学做出贡献的 5 位神级科学家

麦克斯韦给了世界相信电磁波的理论上的理由,但通过实验证实电磁波存在的却是德国物理学家赫兹(www.e993.com)2024年11月23日。赫兹对麦克斯韦方程组着迷。他发现它们暗示了整个电磁频率频谱,比人眼可以看到的一小部分更短和更长,他开始捕捉这些频谱波。他使用感应线圈(与法拉第线圈不同)来产生电磁波,并在两个黄铜球体之间建立火花隙来检测电磁波。

“电磁魔法”如何为新能源车注入动力?张朝阳车内授课

张朝阳首先介绍了发表于19世纪的麦克斯韦方程组,这一方程组总结了人类在电磁现象中习得的一切规律。张朝阳对麦克斯韦方程组进行变形,重新推导了一遍法拉第电磁感应定律,而这正是新能源汽车“心脏”三相电动机的工作原理。三相电动机是利用高压交流电驱动转子输出动力的装置。根据“电磁感应”定律,交流电在精心设计的电路中流...

电不仅有重量,还可以按“斤”卖?一斤电竟能让全世界用这么久!

法拉第设想,将磁铁固定,线圈是否会运动呢?沿着这个思路,法拉第开始做实验,最终发现了电磁感应现象。也正是基于这一原理,人类发明了早期的发电机,开启了大规模用电时代。最早的发电机是通过水力或火力来推动的。你确实没看错,水电并不是现代才有的,很早之前就已经存在了,不过因为水力不稳定,最终逐渐被火力发电所取...

法拉第电磁感应定律的本质是什么,即第三组麦克斯韦方程?

以环为例,当磁通量变化时,根据Maxway猜想,法拉第电磁感应定律可以写成他的假设,它已被现代物理学所证实。在这一点上,我们已经知道感应电势是由于感应电场对自由电子的电场力的影响,从而导致电子的定向运动产生电流。麦克斯韦的“感应电场”假说和后一次电流漂移为电磁场理论和电磁波存在性预测奠定了理论基础。那么什么...

筑起电磁理论大厦

运用数学方法进一步总结当时实验电磁学成就,最终完成经典电磁学理论的,是另一位英国科学家麦克斯韦。法拉第发现电磁感应现象那一年,麦克斯韦才出生。麦克斯韦16岁便进入爱丁堡大学学习数学和物理,后转入剑桥大学攻读理论物理。大学毕业后,麦克斯韦偶然读到法拉第的大作《电学实验研究》,即被书中新颖的实验和见解所吸引。他...